JP4449781B2 - 制動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばハイブリッド自動車など、油圧制動手段と回生制動手段とを備える車両における制動制御装置の技術分野に関する。

この種の技術としては、油圧制動力と回生制動力とを分配するものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された電気自動車の制動制御装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、通常は回生制動力を車輪に付与しつつ、車速が所定値以下となった場合に、車輪に付与されていた回生制動力を減少変化させる一方、この減少変化させた分を補うように油圧制動力を増加させることによって車両の姿勢変化が抑制されるとされている。

また、回生制動から摩擦制動への切り替え時に、回生制動トルクの低下割合を摩擦制動トルクの応答遅れに応じて抑制する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）
特開２０００−２２５９３２号公報 特開２００４−１９６０６４号公報

回生制動力から油圧制動力への切り替えを行う場合、回生制動力の減少変化分に対応付けて油圧制動力を増加させる必要がある。然るに、従来の技術では、油圧制動力を付与する際に油圧に応答遅れが生じ、本来付与されるべき油圧制動力が得られないために制動力不足が生じることがある。このような制動力不足は、運転者に不快感を与えかねない。即ち、従来の技術には、快適性を損なうことなく車両を制動することが困難であるという技術的な問題点がある。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、快適性を損なうことなく車両を制動することが可能な制動制御装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る制動制御装置は、車輪に油圧制動力及び回生制動力を夫々付与する油圧制動手段及び回生制動手段を備える車両における制動制御装置であって、前記車両が制動されるべき旨の入力に応じて、前記車輪に付与されるべき制動力の要求値を取得する要求値取得手段と、前記車輪に付与される回生制動力を特定する特定手段と、前記油圧制動力の目標値を、該目標値と前記特定された回生制動力との和が前記要求値となるように算出する目標値算出手段と、前記車輪に付与される油圧制動力が前記算出された目標値となるように前記油圧制動手段を制御する制御手段と、前記車輪に付与される制動力が前記回生制動力から前記油圧制動力へ切り替わる過程における、少なくとも前記特定された回生制動力が前記油圧制動力に切り替わり始めた時点において、前記算出された目標値に所定値を加算することによって前記算出された目標値を前記算出された目標値よりも大きな値となるように更新する目標値更新手段とを具備し、前記制御手段は、前記算出された目標値が更新された場合に、前記車輪に付与される油圧制動力が該更新された目標値となるように前記油圧制動手段を制御することを特徴とする。

本発明において「油圧制動力」とは、油圧によって作動する制動部材と車輪との摩擦によって当該車輪に作用する制動力を包括する概念である。油圧制動手段とは、係る概念によって規定される油圧制動力を車輪に対し付与することが可能な手段であり、係る概念が担保される限りにおいて、作動部材の材質及び形状並びに油圧を伝達する機構などは何ら限定されない。例えば、油圧制動手段は、ドラムブレーキ又はディスクブレーキなどと称されるブレーキ又はブレーキシステムであってもよい。また、油圧制動手段は、アクチュエータなどを介してブレーキペダルなどの操作量から独立して油圧を制御可能に構成されていてもよい。更に、油圧制動手段は、アンチロックブレーキシステムなどの制御系を含んでもよい。尚、これ以降、油圧制動手段が油圧制動力によって車両を制動するための動作を、適宜「油圧制動」と称することとする。

一方、本発明において「回生制動力」とは、車輪の回転に伴って発生する運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリなどの蓄電手段に回収する（即ち、回生する）際に発生する回生トルクによって車輪に付与される制動力を包括する概念である。回生制動手段とは、係る概念によって規定される回生制動力を車輪に対し付与することが可能な手段であり、例えば、車輪と直接的に又は間接的に接続された発電機（ジェネレータ）であってもよい。この場合、例えば、発電機内部の磁場などが制御可能に構成されることによって、回生トルクが制御可能に構成されていてもよい。或いは、回生制動手段とは、このようなエネルギーの回生に加えて、係る蓄電手段に蓄えられる電気エネルギーによって車輪を回転駆動する電動機（モータ）としての機能を併せ持っていてもよい。尚、これ以降、回生制動手段が回生制動力によって車両を制動するための動作を、適宜「回生制動」と称することとする。

本発明に係る制動制御装置によれば、その動作時には、要求値取得手段により、車両が制動されるべき旨の入力に応じて、車輪に付与されるべき制動力の要求値が取得される。ここで、「車両が制動されるべき旨の入力」とは、例えば、ペダル、ボタン、レバー、ダイアル又はスイッチなどの物理的或いは機械的な入力手段を介して運転者などによって人為的に行われる入力を含んで規定される概念であり、典型的には、車両に備わるブレーキペダルの操作の有無或いは操作量を指す。但し、係る入力とは、このような運転者による操作或いは外部操作により入力されることのみならず、何らかの条件が成立する場合などに、他のコントローラや装置から入力されることをも含む。即ち、運転者による外部操作が行われることなく入力が行われてもよい。

係る入力と制動力の要求値との対応関係は、入力に応じて要求値を取得可能である限りにおいて何ら限定されない。例えば、運転者によるブレーキペダルの操作量（「踏下量」或いは「ストローク量」とも称される）に対し、車輪に付与されるべき制動力（即ち、要求値）が対応付けられていてもよい。この場合、このような操作量に対応付けられた制動力が、更に車速に応じて変化するように設定されていてもよい。

制動力の要求値が取得されると、特定手段により、車輪に付与される回生制動力（以降、適宜、「回生制動力の実行値」と称する）が特定される。

回生制動手段は、例えば、回生ＥＣＵ（Electronic Controlling Unit：電子制御ユニット）などの制御ユニットによって制御されており、係る制御ユニット又は係る制御ユニットを更に上位制御する制御系によって設定される目標値に応じて回生制動力を車輪に付与している。この回生制動力の目標値は、要求値を上限として比較的自由に決定される。例えば、エネルギー回生の観点から言えば、要求値は積極的に回生制動力によって賄われるのが有利であり、基本的に回生制動力を油圧制動力に優先するような制御が行われるのが好適である。この場合は、制動力の要求値はほぼ回生制動力で賄われる。また、例えば、何らかの理由でエネルギー回生が不可能若しくは困難な場合、或いは回生制動力を付与しない方がよいと判断される場合などには、回生制動力の目標値はゼロ若しくはそれに準じる値に設定されてもよい。

ここで、「車輪に付与される回生制動力を特定する」とは、実際に車輪と路面との接触点において作用している制動力を直接的に検出する態様の他に、例えば、車輪と連結された駆動軸に作用するトルクなどに基づいた演算処理などを介して間接的に実行値を取得する態様を含む趣旨である。また、「特定する」とは、このように直接的或いは間接的に検出或いは取得された実行値を表す情報を何らかの通信手段を介して２次的に取得することを含む概念である。

回生制動力の実行値が特定されると、目標値算出手段によって油圧制動力の目標値が算出される。本発明において、車両に要求される制動力（要求値）は、回生制動力と油圧制動力とに分配される。具体的には、係る油圧制動力の目標値は、特定手段によって特定された回生制動力の実行値との和が係る要求値となるように算出される。そして、制御手段は、車輪に付与される油圧制動力（以下、適宜「油圧制動力の実行値」と称する）が、係る算出された目標値となるように油圧制動手段を制御する。即ち、油圧制動力は、車輪に付与される制動力が常に要求値に維持されるように回生制動力の実行値との間で協調制御されている。

一方、車輪に付与することが可能な回生制動力は、車両における様々な条件に影響を受ける。例えば、回生されたエネルギーを蓄積するバッテリなどの充電状態及び温度によって、受け入れることが可能な回生エネルギーは制限される。また、回生制動手段によって発生することが可能な回生エネルギーの上限は、車輪速度（車速）によって制限される。従って、車輪に付与することができる回生制動力の上限値は、バッテリの状態や車速など車両の状態に影響される。また、それとは別に、何らかの物理的、電気的、若しくは機械的な理由によって、回生制動が困難となる場合もある。更に、回生効率の観点から、低車速領域では、回生制動が行われないことが多い。このような低車速領域で回生制動を禁止することは、最終的に回生制動力によって車両を停止させることが困難であるという点からも支持される。従って、回生制動力の実行値は、車両を制動するための一連の動作期間中（即ち、制動中）に、車両の状態に応じて頻繁に変化し易い。とりわけ、車速を閾値として回生制動が禁止される場合、車両を一旦発進させれば、回生制動力は高い確率で減少することになる。

ここで特に、車両の状態に応じてそれまで車輪に付与されていた回生制動力が減少する場合、回生制動力の減少分に相当する制動力が協調制御により油圧制動力に切り替わる。従って、理想的には車両全体としての制動力は要求値に維持される。

然るに、現実的には、例えば、油圧制動手段における油圧の応答遅延或いは回生制動力の実行値を特定するための時間遅延などにより、車輪に付与される油圧制動力がその時点における制動力の不足分に満たない場合が生じ得る。従って、回生制動力が油圧制動力に切り替わっていく過程においては、車輪に付与される制動力が要求値に満たない場合がある。この場合、運転者が入力を介して要求している減速度（負の加速度）が得られないため、運転者は相対的に車両が加速しているように感じ、快適性が損なわれかねない。とりわけ、要求値の全てが回生制動力で賄われている場合に、その全てが油圧制動力に切り替わる過程では係る問題が顕著に発生する。

そこで、本発明に係る制動制御装置は、目標値更新手段を備えることによって係る問題を解決している。即ち、目標値更新手段は、車輪に付与される制動力が回生制動力から油圧制動力へ切り替わる過程において、算出された目標値を、この算出された目標値よりも大きな値となるように更新する。そして、前記制御手段は、算出された目標値が更新された場合には、車輪に付与される油圧制動力がこの更新された目標値となるように油圧制動手段を制御する。
ここで特に、目標値更新手段は、少なくとも特定された回生制動力が油圧制動力に切り替わり始めた時点において、算出された目標値に所定値を加算することによって、算出された目標値を更新する構成となっている。

この結果、油圧の応答遅延などに起因する油圧制動力の不足が補われ、車両全体としての制動力不足が解消される。また、この際、所定値が加算されることによって目標値が更新されるので、目標値の更新を比較的簡便に行うことが可能となり、結果として制動力の不足が速やかに解消される。尚、係る所定値は、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーションなどに基づいて、油圧制動力を好適に作用させ得る値として設定されていてもよい。また、この場合、加算される所定値に何らかの制限が与えられていてもよい。例えば、このような制限とは、更新された目標値が制動力の要求値を超えないといった制限であってもよい。例えば、係る制限が加えられる場合には、目標値が更新されている期間の少なくとも一部において、係る所定値は徐々に減じられてもよい。
また、油圧の応答遅延は、制動力が切り替わり始めた時点で顕著に発生する。従って、このように少なくとも回生制動力が油圧制動力に切り替わり始めた時点で所定値が加算されることによって、油圧制動力の実行値を速やかに上昇させることができて効果的である。尚、油圧制動力が殆ど或いは全く付与されていない状態（要求値がほぼ或いは全て回生制動力で賄われている状態）から制動力が切り替わる場合には顕著に効果的である。
このように、本発明に係る制動制御装置によれば、快適性を損なうことなく車両を制動することが可能となるのである。ここで、「解消される」とは、最終的に車輪に付与される制動力が、このような目標値の増量を何ら行わない場合と比較して、幾らかなりとも要求値に近付くことを規定する概念である。

尚、「切り替わる」とは、即ち、回生制動力の実行値が減少することを含む概念である。従って、回生制動力から油圧制動力への切り替え期間であるか否は、特定手段によって特定される回生制動力の実行値の経時変化によって容易に判断することが可能である。或いは、回生制動力の目標値を設定する何らかの手段（例えば、回生ＥＣＵやそれを上位制御する制御ユニットなど）からの情報に基づいて、回生制動力の実行値が減少する以前に、係る切り替え期間が訪れる旨の判断がなされてもよい。また、「切り替わる過程において」とは、回生制動力から油圧制動力への切り替えが行われている期間（回生制動から油圧制動への受け渡しが行われている期間）の少なくとも一部を指す概念である。即ち、油圧制動力の目標値を更新することによって車輪に付与される制動力不足が改善される限りにおいて、必ずしもこのような切り替わり期間（受け渡し期間）の全域にわたって目標値が更新されなくてもよい趣旨である。

尚、目標値を更新する際の目標値の増加量は、油圧制動力の実行値と回生制動力の実行値との和が要求値に近付く限りにおいて何ら限定されないが、好適には係る和が要求値と等しくなるように決定される。この際、目標値の増加量と、油圧の応答遅延に影響された油圧制動力の実行値の増加量との対応関係は、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーションなどによって与えられていてもよい。

尚、本発明に係る要求値取得手段、特定手段、目標値算出手段、制御手段及び目標値更新手段は、車両に搭載されるブレーキＥＣＵなどの一つの処理ユニットとして構成されていてもよいし、一部が他の処理ユニット（例えば、前述の回生ＥＣＵなど）として構成されていてもよい。この場合、ブレーキＥＣＵは、前述した回生ＥＣＵなど回生制動手段を制御する制御系を上位制御してもよい。

本発明に係る制動制御装置の一の態様では、前記目標値更新手段は、前記特定された回生制動力が前記要求値に略等しい状態から前記油圧制動力へ切り替わる過程において、前記車輪に油圧制動力を付与するために必要な閾値以上の値を前記所定値として加算する。

制御手段は、油圧制動手段における油圧の伝達機構（例えば、電磁弁など）の頻繁な動作を避けるため、目標値が閾値未満の範囲（不感帯）では、油圧制動力を車輪に付与しないことがある。この場合、所定値が係る閾値未満の値であると、目標値を更新（増量）しても油圧の応答遅延が避け難い。従って、所定値としてこの不感帯を超える値を加算することによって、油圧の応答遅延を改善することができる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る車両の構成について、一部その動作を交えて説明する。ここに、図１は、車両１０の模式図である。

図１において、車両１０は、左右ドライブシャフト１１ＦＬ及び１１ＦＲ、左右前輪ＦＬ及びＦＲ、ブレーキペダル１２、ブレーキペダルセンサ１３、ブレーキＥＣＵ１００、油圧制動装置２００並びに回生システム３００を備える。

ブレーキＥＣＵ１００は、後述する制動制御処理を実行することにより油圧制動装置２００及び回生システム３００を制御し、車両１０に作用する制動力を制御することが可能に構成された、本発明に係る「制動制御装置」の一例として機能する電子制御ユニットである。

回生システム３００は、回生ＥＣＵ３１０、駆動回生装置３２０及びバッテリ３３０を備える。

回生ＥＣＵ３１０は、駆動回生装置３２０を制御することによって、車両１０の駆動輪たる左右前輪ＦＬ及びＦＲに作用する回生制動力を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。回生ＥＣＵ３１０は、ブレーキＥＣＵ１００と電気的に接続され、ブレーキＥＣＵ１００との間で常時通信を行うこと可能に構成されており、ブレーキＥＣＵ１００によって上位制御されている。

駆動回生装置３２０は、駆動モータ３２１を備え、左右前輪ＦＬ及びＦＲの回転に伴って回生制動力を発生することが可能に構成された、本発明に係る「回生制動手段」の一例である。尚、図１においては、説明の煩雑化を防ぐ目的から、駆動輪である左右前輪ＦＬ及びＦＲのみが示され、従動輪たる左右後輪は省略されている。

駆動モータ３２１のロータには、左右前輪ＦＬ及びＦＲが、夫々ドライブシャフト１１ＦＬ及び１１ＦＲ並びに不図示のギア機構を介して連結されている。従って、左右前輪ＦＬ及びＦＲには、ドライブシャフト１１ＦＬ及び１１ＦＲを夫々介して駆動モータ３２１の発する駆動力が伝達される。駆動モータ３２１には更に、バッテリ３３０が接続されている。駆動モータ３２１は、バッテリ３３０から供給される電力に応じた駆動トルクを発生すると共に、左右前輪ＦＬ及びＦＲから入力されるトルクを動力源として回生エネルギーを発生する機能を備えている。

駆動モータ３２１の内部には、所定強度の磁場を発生させる磁場発生機構及びその磁場を横切って回転するコイル（いずれも不図示）が内蔵されている。磁場発生機構によって発生される磁場は、回生ＥＣＵ３１０から供給される指令信号に応じて変化する。また、磁場とコイルとは車輪が回転する際に相対的に回転する。駆動モータ３２１の発生する回生エネルギーの大きさは、磁場発生機構により発生される磁場の強さ及び磁場とコイルとの相対的な回転速度、即ち、左右前輪ＦＬ及びＦＲの車輪速に応じた値となる。従って、回生エネルギーの大きさは、回生ＥＣＵ３１０から供給される指令信号の値に応じて変化する。

駆動モータ３２１が回生エネルギーを発生させる場合、左右前輪ＦＬ及びＦＲには、その回転を制動しようとする回生トルクが作用する。即ち、駆動モータ３２１が発生する回生トルクは、左右前輪ＦＬ及びＦＲに対して制動力として作用する。これ以降、回生トルクにより発生される制動力を、適宜回生制動力Ｆｇと称することとする。

尚、駆動モータ３２１が発生する回生エネルギーは、バッテリ３３０に対して充電電流として供給される。従って、大きな回生トルクが発生される程、バッテリ３３０は大きな充電電流で充電される。バッテリ３３０が受け入れることが可能な回生エネルギーの上限は、バッテリ３３０の充電状態及び温度によって制限される。また、駆動モータ３２１が発生し得る回生エネルギーの上限は、左右前輪ＦＬ及びＦＲの車輪速によって制限される。従って、回生制動力Ｆｇの上限は、バッテリ３３０の充電状態、温度及び左右前輪ＦＬ及びＦＲの車輪速によって制限される。

油圧制動装置２００は、マスタシリンダ２１０、油圧アクチュエータ２２０、リザーバタンク２３０、ホイルシリンダ２４０ＦＬ及び２４０ＦＲ、キャリパ２５０ＦＬ及び２５０ＦＲ、ディスクロータ２６０ＦＬ及び２６０ＦＲ並びにホイルシリンダ圧センサ２７０ＦＬ及び２７０ＦＲを備えた、本発明に係る「油圧制動手段」の一例である。

マスタシリンダ２１０は、ブレーキペダル１２と連結されており、車両１０の運転者がブレーキペダル１２を踏下した際に、その踏下量に応じた油圧（以下、適宜「マスタシリンダ圧ＰM」と称する）が発生するように構成されている。

油圧アクチュエータ２２０は、複数の電磁弁、モータ及びポンプ並びにそれらを繋ぐ管路など（いずれも不図示）を含んで構成されており、管路の一部には、リザーバタンク２３０から油系材料からなるブレーキ液が供給されている。油圧アクチュエータ２２０は、ブレーキＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ブレーキペダル１２の踏下量を検出するブレーキペダルセンサ１３の出力値に応じてブレーキＥＣＵ１００から出力される指令信号に応じて係る電磁弁の開閉及びポンプの駆動などを行うことにより、係る指令信号に応じた油圧を発生させることが可能に構成されている。尚、油圧アクチュエータ２２０は、マスタシリンダ２１０とも接続されている。また、油圧アクチュエータ２２０は、左右前輪ＦＬ及びＦＲに備わるホイルシリンダ２４０ＦＬ及び２４０ＦＲと接続されている。従って、各ホイルシリンダには、油圧アクチュエータ２２０が発生する油圧に応じた油圧（以下、適宜「ホイルシリンダ圧ＰW」と称する）が供給される。尚、各ホイルシリンダにおけるホイルシリンダ圧ＰＷは、ホイルシリンダ圧センサ２７０ＦＬ及び２７０ＦＲによって検出される。各ホイルシリンダ圧センサ２７０ＦＬ及び２７０ＦＲは、夫々ブレーキＥＣＵ１００と電気的に接続されており、各ホイルシリンダ圧ＰＷは、ブレーキＥＣＵ１００によって監視されている。

各ホイルシリンダは、各ホイルシリンダ圧ＰＷに応じた力でキャリパ２５０ＦＬ及び２５０ＦＲを駆動する。キャリパ２５０ＦＬ及び２５０ＦＲが駆動されると、それらに装着されたブレーキパッド（不図示）が、ホイルシリンダ圧ＰＷに応じた力でディスクロータ２６０ＦＬ及び２６０ＦＲの制動面に向けて押圧される。従って、ブレーキＥＣＵ１００から油圧制動装置２００に与えられる指令信号に応じた大きさの制動力が各車輪に付与される。油圧制動装置２００が発生する制動力を、以下、油圧制動力Ｆｏと称する。

尚、通常、ブレーキＥＣＵ１１０は、マスタシリンダ２１０とホイルシリンダ２４０ＦＬ及び２４０ＦＲとが機構的に切り離されるように油圧アクチュエータ２２０を制御している。従って、各ホイルシリンダ圧ＰＷはマスタシリンダ圧ＰＭとは独立に制御される。但し、油圧アクチュエータ２００を介してホイルシリンダ圧ＰＷの制御を行うことができない場合に備え、ブレーキＥＣＵ１１０は、いつでもマスタシリンダ２１０とホイルシリンダ２４０ＦＬ及び２４０ＦＲとを機構的に接続し、各ホイルシリンダ圧ＰＷをマスタシリンダ圧ＰＭと等圧に制御することが可能に構成されている。この場合には、ブレーキペダル１２の踏下量に応じた油圧制動力Ｆｏが出力されることになる。

＜実施形態の動作＞
次に、図２を参照し、本実施形態の動作として、制動制御処理の詳細について説明する。ここに、図２は、制動制御処理のフローチャートである。尚、本実施形態においては、説明の煩雑化を防ぐ目的から、左右前輪ＦＬ及びＦＲにのみ制動力が付与されるものとする。

図２において、始めに、ブレーキＥＣＵ１００は、ブレーキペダル１２の操作の有無を判別する（ステップＡ１０）。ブレーキＥＣＵ１００は、一定のタイミングで、常にブレーキペダルセンサ１３の出力を監視しており、係る出力に基づいてブレーキペダル１２の操作の有無を判別する。ブレーキペダル１２が操作されない場合（ステップＡ１０：ＮＯ）、ブレーキＥＣＵ１００は、ブレーキペダル１２が操作されるまでステップＡ１０に係る処理を繰り返すと共に、ブレーキペダル１２が操作された場合には（ステップＡ１０：ＹＥＳ）、要求制動力Ｆｒ（即ち、本発明に係る「制動力の要求値」の一例）を取得する（ステップＡ１１）。要求制動力Ｆｒは、車両１０に要求されている制動力であり、ブレーキペダル１２の踏下量に応じて予め設定されている。ブレーキＥＣＵ１００は、ブレーキペダルセンサ１３によって検出されるブレーキペダル１２の踏下量に応じて、要求制動力Ｆｒを取得する。

要求制動力Ｆｒが取得されると、ブレーキＥＣＵ１００は、回生制動力Ｆｇの目標値を設定する（ステップＡ１２）。

本実施形態では、回生制動力Ｆｇが発生した場合、上述した通りそれに応じた回生エネルギーがバッテリ３３０に充電エネルギーとして供給される。従って、バッテリ３３０の充電状態を常に良好に維持する観点から言えば、要求制動力Ｆｒは全て回生制動力Ｆｇによって賄われるのが好ましい。従って、本実施形態において、ブレーキＥＣＵ１００は、基本的に要求制動力Ｆｒが回生制動力Ｆｇで賄われるように、即ち回生制動力Ｆｇが優先されるように回生制動力Ｆｇの目標値を設定する。

但し、回生制動力Ｆｇの上限値は、既に述べたように、バッテリ３３０の温度、充電状態、及び車両１０の車速（車輪速）など、車両１０の状態に影響されるから、必ずしも回生制動力Ｆｇによって要求制動力Ｆｒの全てを賄うことが可能であるとは限らない。そのため、ブレーキＥＣＵ１００は、車両１０の状態に応じて回生制動力Ｆｇの目標値を設定する。例えば、図１においては不図示の車輪速センサ及びＳＯＣ（State Of Charge）センサなどから夫々取得される車両１０の車速及びバッテリ３３０の充電状態などに基づいて回生制動力Ｆｇの上限値を演算し、係る上限値を目標値として設定する。

回生制動力Ｆｇの目標値が決定されると、ブレーキＥＣＵ１００は、設定された回生制動力Ｆｇの目標値が出力されるように回生ＥＣＵ３１０に対し回生要求を送信する（ステップＡ１３）。回生ＥＣＵ３１０はこの回生要求を受信すると、駆動回生装置３２０に対し指令信号を供給する。駆動回生装置３２０が係る指令信号に応じて動作することによって、左右前輪ＦＬ及びＦＲには回生制動力Ｆｇが付与される。

回生要求を送信すると、ブレーキＥＣＵ１００は、回生要求に従って実際に左右前輪ＦＬ及びＦＲに付与された回生制動力Ｆｇの実行値を特定する（ステップＡ１４）。

回生制動力Ｆｇは、車両１０の状態に応じて変動するため、必ずしも目標値通りに発生するとは限らない。そこで、回生ＥＣＵ３１０は、常に回生制動力Ｆｇの実行値を把握している。具体的には、バッテリ３３０に対する充電電流から回生トルクを算出し、ギア機構や左右前輪ＦＬ及びＦＲのタイヤ半径などに基づいて最終的に左右前輪ＦＬ及びＦＲの接地面に作用している回生制動力Ｆｇを算出する。算出された回生制動力Ｆｇの実行値は、係る実行値を表す情報として一定のタイミング毎にブレーキＥＣＵ１００へ送信されており、ブレーキＥＣＵ１００は、係る情報を受信することによって回生制動力Ｆｇの実行値を特定する。

回生制動力Ｆｇの実行値を特定すると、ブレーキＥＣＵ１００は、油圧制動力Ｆｏの目標値を算出する（ステップＡ１５）。この際、油圧制動力Ｆｏの目標値は、回生制動力Ｆｇの実行値との和が要求制動力Ｆｒとなるように算出される。油圧制動力Ｆｏの目標値が算出されると、ブレーキＥＣU１００は、制動力の切り替え期間中であるか否かを判別する（ステップA１６）。尚、制動力の切り替え期間については後述する。制動力の切り替え期間中ではない場合（ステップＡ１６：ＮＯ）、ブレーキＥＣＵ１００は、油圧制動力Ｆｏの実行値が係る算出された目標値となるように、油圧アクチュエータ２２０を制御する（ステップ１８）。即ち、協調制御が行われる。具体的には、ブレーキＥＣＵ１００からの指令信号に応じて、油圧アクチュエータ２２０が、各車輪における接地面に作用する油圧制動力Ｆｏ（即ち、実行値）が係る算出された目標値となるように各車輪のホイルシリンダ圧ＰＷを制御する。尚、このようなホイルシリンダ圧ＰＷと油圧制動力Ｆｏの実行値との対応関係は、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーション等に基づいて定められている。ステップＡ１８において油圧制動力Ｆｏが制御されると、処理は再びステップＡ１０に移行し、ブレーキペダル１２の操作が継続されている場合には、一連の処理が繰り返される。

ここで、図３を参照して、回生制動力Ｆｇと油圧制動力Ｆｏとの関係を説明する。ここに、図３は、車両１０における制動力の例示図である。以下、図２に適宜図３を加えて説明を継続する。

図３において、横軸は時間を示しており、縦軸は制動力を表している。但し、図面の煩雑化を防ぐ目的から、縦軸は、上段が回生制動力を、中段が油圧制動力を、そして下段が最終的に車両１０に作用する制動力を表している。

図３において、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１に至るまでの期間については、回生制動力Ｆｇの実行値は、ほぼ要求値Ｆｒに制御されており、従って、油圧制動力Ｆｏの実行値はほぼゼロとなっている。

ここで、このような車両１０の制動中に、車両１０の状態が、回生制動を行うべきではない、或いは回生制動が困難であるような状態となった場合には、回生制動力Ｆｇの実行値は減少する。具体的には、図２のステップＡ１２において、ブレーキＥＣＵ１００により回生制動力Ｆｇの目標値が徐々に小さくなるように設定される。これに伴い、回生制動力Ｆｇは徐々に油圧制動力Ｆｏに切り替わることとなる。即ち、回生制動から油圧制動への受け渡し（「すり替え」とも称される）が行われることとなる。このように制動力が切り替わっている期間が、前述の切り替え期間となる。従って、ステップA１６に係る判別は、回生制動力Ｆｇの実行値の履歴などに基づいて行われる。尚、このような切り替えを必要とする車両１０の状態とは、例えば、車速が所定値（例えば、１５ｋｍ／ｈ程度）未満となった場合や、バッテリ３３０が満充電状態或いはそれに近い状態になった場合、或いは何らかの異常が検出された場合などを含む。

図３では、時刻Ｔ１において回生制動力Ｆｇの目標値（点線）が減少制御され始める。これに伴い、時刻Ｔ１から回生ＥＣＵ３１０が駆動回生部３２０を制御して回生トルクを減少させる（即ち、回生制動力の実行値を減少させる）までの遅延時間が経過した時刻Ｔ２において、回生制動力Ｆｇの実行値（実線）が減少し始める。そして、時刻T３において回生制動力Fｇの目標値はゼロに設定され、時刻Ｔ３から相応の時間が経過した時刻Ｔ４において回生制動力Ｆｇの実行値がゼロとなる。

ここで、回生制動力Ｆｇの実行値が減少し始めれば、当然ながら油圧制動力Ｆｏによってその減少分に相当する制動力が補填され、車両１０における制動力は理想的には要求値Ｆｒに維持される。具体的には、図３中段における実線のように、理想的な目標値が設定され、その理想的な目標値に従って油圧制動力Ｆｏが制御される。然るに、ブレーキＥＣＵ１００は、各車輪のホイルシリンダ圧ＰＷを制御することにより油圧制動力を所望の値に制御しているため、油圧アクチュエータ２２０における油圧の応答遅延によって、実際には目標値が設定されてから係る目標値が油圧制動力Ｆｏとして車輪に付与されるまでには時間遅延が発生してしまう。

そこで、図２に示す制動制御処理において、ブレーキＥＣＵ１００は、制動力の切り替え期間中である場合（ステップＡ１６：ＮＯ）、ステップＡ１５で算出された目標値（図３における理想的な目標値）に対し補正値ΔＦ（本発明に係る「所定値」の一例）を加え、目標値を更新する（ステップＡ１７）。尚、本実施形態では、ブレーキＥＣＵ１００と回生ＥＣＵ３１０との間の通信に関する時間遅延は無視し得るものとする。従って、ブレーキＥＣＵ１００は、図３における時刻Ｔ２において油圧制動力Ｆｏの目標値の更新を開始する。

この際、ブレーキＥＣＵ１００は、補正値ΔＦとして油圧アクチュエータ２２０の不感帯に相当する制動力以上の値を付加する。不感帯とは、油圧アクチュエータ２２０における電磁弁などの頻繁な動作を避けるために予め設定された制動力範囲であり、この不感帯以内の目標値変化に対して油圧アクチュエータ２２０は作動しない構成となっている。ブレーキＥＣＵ１００は、補正値ΔＦを、この不感帯を超える値に設定することにより、この不感帯に起因する応答時間の遅延を回避している。

図２に戻り、目標値が更新されると、ステップＡ１８に係る処理により、油圧制動装置２００からはこの更新された目標値が実行値として出力される。このような目標値の更新及び更新された目標値の出力は、ステップＡ１６において、制動力の切り替え期間中であると判別される限り継続される。

図３では、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４に至る期間（制動力の切り替え期間）において、油圧制動力Ｆｏの目標値が増量されている。尚、油圧制動力Ｆｏの目標値は要求制動力Ｆｒを超えないように制御されるため、時刻Ｔ３’から時刻Ｔ４に至る期間において、補正値はΔＦから徐々に減じられている。その結果、油圧制動力Ｆｏの実行値（図中実線）は、理想的な目標値と一致し、回生制動力Ｆｇの実行値と好適に切り替わる。即ち、車両１０における制動力は要求制動力Ｆｒに維持される（図３下段）。本実施形態において、油圧制動力Ｆｏの目標値は、このように車両１０の制動力が要求制動力Ｆｒに維持されるように決定される。このような補正値ΔＦは、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーションなどに基づいて与えられる、補正値ΔＦと油圧制動力Ｆｏの実行値との対応関係に基づいて決定される。

ここで、図４を参照して、比較例との比較に基づいて本実施形態の効果を説明する。ここに、図４は、本発明の比較例に係る車両における制動力の例示図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。

図４において、回生制動力Ｆｇの振る舞いは図３と同様であり、油圧制動力Ｆｏの振る舞いが図３と異なっている。即ち、図４においては、回生制動力Ｆｇの減少に伴って算出される油圧制動力Ｆｏの目標値（図３における理想的な目標値に相当）に従って油圧制動力Ｆｏが付与される。即ち、上述した如き目標値の更新が行われない。

この場合、時刻Ｔ２において回生制動力Ｆｇの実行値が減少しても、その減少分に相当する制動力が油圧制動力Ｆｏによって補填され始めるのは時刻Ｔ２から応答遅延Δｔが経過した時刻Ｔ５であり、また回生制動力Ｆｇの実行値がゼロとなっても、油圧制動力Ｆｏの実行値が要求制動力Ｆｒとなるのは、時刻Ｔ４から応答遅延Δｔが経過した時刻Ｔ６となる。従って、時刻Ｔ２から時刻Ｔ６に至る期間では、車両の制動力不足が発生する（下段参照）。この制動力不足のため、比較例に係る車両は運転者が所望する制動距離で停止することができず、運転者に不快感を与える結果となるのである。

このように、本実施形態においては、ブレーキＥＣＵ１００が油圧制動力Ｆｏの目標値を更新することによって、制動力が常に要求制動力Ｆｒに維持される。従って、運転者に不快感を与えることなく、即ち快適性を損なうことなく車両を制動させることが可能となるのである。

尚、ブレーキＥＣＵ１００が回生制動力Ｆｇの目標値を減少させる態様は何ら限定されない。例えば、比較的急峻に制動力が切り替えられる（切り替え期間が短い）場合、制動力不足が生じ得る期間は短い反面、車両は瞬間的に制動力が全く作用していない状態に陥る可能性があるし、また、比較的緩やかに制動力が切り替えられる（切り替え期間が長い）場合、制動力不足が生じる期間が長くなる可能性があるが、いずれにしても本発明に係る効果は担保される。

尚、ブレーキＥＣＵ１００が回生制動力Ｆｇの目標値を減少させるに際して、例えば最終的に回生制動力Ｆｇの実行値をゼロとすることが予め決定されている場合などには、ブレーキＥＣＵ１００は、回生制動力Ｆｇの目標値をどのように減衰させるかについて予め決定しておくことができる。例えば、車速が所定値以下となった場合に、現在の回生制動力を「○○秒後にゼロとする」或いは「減衰率△△％で減衰させる」といったことを決定することができる。この場合、ブレーキＥＣＵ１００は、制動力の切り替え期間を事前に把握することが可能であり、油圧制動力Ｆｏの実行値を未来的にどのように更新（増量）するかを予め決定しておくことも可能となる。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う制動制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の第１実施形態に係る車両の模式図である。 図１の車両に備わるブレーキＥＣＵが実行する制動制御処理のフローチャートである。 図２の制動制御処理が行われる場合の制動力の例示図である。 本発明の比較例に係る制動力の例示図である。

符号の説明

１０…車両、１４…ブレーキペダル、１００…ブレーキＥＣＵ、２００…油圧制動装置、２２０…油圧アクチュエータ、３００…回生システム、３１０…回生ＥＣＵ、３２０…駆動回生装置。

Claims (2)

1. 車輪に油圧制動力及び回生制動力を夫々付与する油圧制動手段及び回生制動手段を備える車両における制動制御装置であって、
   前記車両が制動されるべき旨の入力に応じて、前記車輪に付与されるべき制動力の要求値を取得する要求値取得手段と、
   前記車輪に付与される回生制動力を特定する特定手段と、
   前記油圧制動力の目標値を、該目標値と前記特定された回生制動力との和が前記要求値となるように算出する目標値算出手段と、
   前記車輪に付与される油圧制動力が前記算出された目標値となるように前記油圧制動手段を制御する制御手段と、
   前記車輪に付与される制動力が前記回生制動力から前記油圧制動力へ切り替わる過程における、少なくとも前記特定された回生制動力が前記油圧制動力に切り替わり始めた時点において、前記算出された目標値に所定値を加算することによって前記算出された目標値を前記算出された目標値よりも大きな値となるように更新する目標値更新手段と
   を具備し、
   前記制御手段は、前記算出された目標値が更新された場合に、前記車輪に付与される油圧制動力が該更新された目標値となるように前記油圧制動手段を制御する
   ことを特徴とする制動制御装置。
2. 前記目標値更新手段は、前記特定された回生制動力が前記要求値に略等しい状態から前記油圧制動力へ切り替わる過程において、前記車輪に油圧制動力を付与するために必要な閾値以上の値を前記所定値として加算する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制動制御装置。

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